两个南荻抗逆NAC基因MlNAC9和MlNAC10的功能解析
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵珣 |
| 答辩日期 | 2016-05 |
| 文献子类 | 硕士 ; 学位论文 ; 硕士 ; 学位论文 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 周功克 ; 胡瑞波 |
| 关键词 | 南荻 非生物胁迫 Nac转录因子 抗逆性 活性氧 |
| 学位专业 | 生物工程 |
| 英文摘要 | NAC(NAM、ATAF1/2、CUC2)类转录因子在植物的非生物胁迫响应中发挥着重要的调控作用。南荻是我国特有的多年生草本纤维类芒属能源植物，具有生物量高、抗逆性强、适应性广等优点，已成为今后纤维素燃料乙醇生产的重要原料来源之一。南荻能在边际土地种植，抗逆性是一个非常重要的指标，但是目前关于南荻NAC基因的文献报道较少。 本文主要对南荻MlNAC9基因在非生物胁迫响应中的功能进行了研究。首先通过序列分析和进化分析，确定了MlNAC9与拟南芥的LOV1、ANAC034/035同源。使用hiTAIL-PCR技术克隆了MlNAC9的启动子序列，序列分析发现其中含有多种胁迫响应相关的顺式作用元件。构建了MlNAC9启动子驱动的GUS表达载体并侵染拟南芥，GUS染色结果表明，pMlNAC9::GUS主要在幼苗的子叶和真叶的叶脉、下胚轴以及叶柄中表达。构建MlNAC9蛋白C端融合YFP的表达载体，通过注射烟草叶片的瞬时表达，确定了MlNAC9定位于细胞核中。将MlNAC9基因的全长、N端和C端序列构建到酵母表达载体（pGBKT7）中，转化AH109进行转录激活实验，结果表明MlNAC9为转录激活因子，其转录激活域位于C端。构建过表达载体（CaMV 35S启动子驱动）并转化野生型拟南芥，获得过表达转基因植株。在正常生长条件下，MlNAC9过表达植株和WT的表型无差异。通过ABA和NaCl处理的种子萌发和根伸长实验，表明MlNAC9过表达的种子在萌发和根伸长过程中对NaCl耐受，对ABA敏感。在冷害、盐分和干旱胁迫处理下，MlNAC9过表达植株抗寒、耐盐和耐旱显著增强。通过qRT-PCR分析冷、干旱、ABA和NaCl胁迫下逆境响应相关基因的表达量，结果表明所有胁迫响应基因的表达量均上调，且上调倍数都显著高于野生型。在干旱、盐以及冷等逆境胁迫下，MlNAC9过表达的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的酶活显著高于野生型，而丙二醛（MDA）的含量则低于野生型，表明MlNAC9过表达植株增强了对活性氧的清除能力。 此外，对MlNAC10的功能特性进行了初步的解析。通过hiTAIL-PCR技术克隆了MlNAC10的启动子序列，经序列分析发现多种胁迫响应相关的顺式作用元件。构建了MlNAC10启动子驱动的GUS表达载体并侵染拟南芥，构建了MlNAC10蛋白融合YFP表达载体，酵母表达载体以及过表达载体。通过烟草叶片细胞的瞬时表达，表明MlNAC10定位于细胞核中。酵母的转录激活实验，表明MlNAC10为转录激活因子，其转录激活域位于C端。过表达载体侵染野生型拟南芥，获得的过表达转基因植株在正常生长条件下与WT的表型并无差别。 |
| 学科主题 | 植物代谢工程 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2017-12-31 |
| 源URL | [http://ir.qibebt.ac.cn/handle/337004/9787]  |
| 专题 | 青岛生物能源与过程研究所_植物代谢工程团队 |
| 作者单位 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵珣. 两个南荻抗逆NAC基因MlNAC9和MlNAC10的功能解析[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2016. |
入库方式： OAI收割
来源：青岛生物能源与过程研究所
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